深水半潜式钻井平台结构对建造的影响
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半潜式平台工作原理和结构特点分析提要半潜式平台工作原理、性能特.点、类型、结构组成和特.点分析,设计工况及其在近海石油勘探开发中的作用。
1半潜式平台工作原理2半潜式平台是浮动型的移动式平台,其稳性主要靠稳性立柱,它也是柱稳式平台。
柱稳式平台包括半潜式和坐底式平台,坐底式平台在浅水作业,半潜式平台主要在深水作业,但也可以在浅水坐底作业,作业时和坐底式平台性能相同。
半潜式平台是用数个具有浮力的立柱将上壳体连接到下壳体或柱靴上,并由其浮力支持的平台。
在深水半潜作业时,下壳体或柱靴潜入水中,立柱局部潜入水中,为半潜状态;浅水坐底作业时,下壳体或柱靴坐在海底为坐底状态。
半潜式钻井平台的产生晚于浮船式(水面式)平台,它是克服了浮船式钻井平台抗风浪性能差的缺点而产生的。
它可以在深水海域、恶劣环境条件下作业,具有良好的运动特性,抗风浪性能好。
半潜式平台在设计中巧妙地运用了以下原理,使其减小外力,增加稳性,具有良好的性能。
1.1 利用半潜原理减小平台的波浪力半潜式平台最大特点是半潜作业,半潜状态下,将大体积的下壳体或柱靴潜到水下一定深度,从而使波浪力大大减小,避开了海面波浪作用区,因此,它比浮船式平台浮在海面所受的波浪力小得多。
1.2 利用稳定大立柱和立柱大间距原理增加平台稳性半潜式平台另一特点是柱稳式平台,即利用立柱保证平台的稳性。
它在半潜状态时,其水线面积主要是立柱的水线面积,水线面积虽不大,但立柱间距较大,因而平台的惯性矩较大,使其有较大的初稳性高度。
它比浮船式平台惯性矩大得多。
1.3 利用外力互相抑制原理减小平台运动合理地选择平台立柱横向和纵向间距,可以使外力互相抵消一部分,而使平台运动减小。
例如对于两个下壳体、左右两排立柱的半潜式平台,当立柱横向间距设计为波浪的半波长时,作用在平台两边的立柱、下壳体的波浪‘盼性力大小相等,方向相反,互相平衡,使平台运动减小。
当波峰位于平台中心线时,左、右两边的立柱、下壳体同时受到向外的劈力,其力的方向相反、大小相等,互相平衡;之,若波谷位于平台中心线时,左、右两边的立柱、下壳体同时受到向内的挤压力,也互相平衡。
鲞堡!耋堑!里垒!三!!垡!!!苎:里旦翌欢迎投稿及提供新闻线索随着全球原油消耗量的不断增长,陆地和浅水区域的原油产量已不能满足需求,因此深水油气勘探与开发引起各国的高度重视,全球深水钻井装备以及深水钻井技术也随之得到了快速发展。
这其中,半潜式钻井平台因为在波浪中的运动响应、对恶劣海况的适应性、甲板可变载荷以及自持力等方面的优越性,逐渐成为深水钻井的主力。
深水油气开发:储量丰富前景良好原油和天然气在今后相当长一段时间内仍将是全球最主要的基础性能源,且在未来20年内全球一次能源消费量预计不会呈下降趋势,并一直会占据50%以上。
而辽阔的海洋蕴藏着丰富的油气资技术的不断创新,海洋油气勘探将向更深水区发展,储量还会继续增加。
因此,全球海洋油气资源潜力巨大,勘探前景良好,将成为今后世界油气勘探开发的重要领域。
国际能源署公布的数据表明,近10年发现的超过1亿吨储量的大型油气田中,海洋油气占到60%,其中一半是在水深500m 以上的深海,且海洋中发现的油田规模也远远超过陆地发现的油田规模。
全球可开发石油资源(不含轻质致密油)共2.7万亿桶,其中的45%位于海上,这其中的1/4藏于超过500m的深水中。
对于非O PEC 国家来说,这一比例则更高:55%位于海上,其中1/3是深水。
N or w ay20144}船舶物资与市场51长15◆◆■看满求腓需嗍来耕未徽高漱蓊撇琦用猁啪U 一毛利一畋■-J R ■o一■■:O C U SI nf l M ar l l3e15ngl neer l l3a聚l焦l海I工油田名称位置所有人可采储量波斯湾沙特阿拉伯国家石油公司(沙特阿美)360亿桶萨法尼亚油田上扎库姆油田波斯湾阿布扎比国家石油公司60%、埃克森美孚公司28%、日本石油开发公司12%210亿桶(U ppe r Zakum)迈尼费油田波斯湾沙特阿拉伯国家石油公司(沙特阿美)130亿桶(M ani f a)哈萨克斯坦国家石油和天然气公司16.81%、埃尼集团16.81%、里海埃克森美孚16.81%、壳牌16.81%、道达尔16.81%,中90亿桶卡沙干油田国石油8.4%、日本国际石油开发株式会社756%卢拉油田巴西桑托斯盆地巴西国家石油公司65%、英国天然气集团25%、葡萄牙高浦能源1O%65亿桶(L ul a)注:资料来源For bes.com。
ROV在半潜式钻井平台深水钻井中的应用摘要:随着人类对油气资源开发利用的深化,油气勘探开发从陆地转入海洋,从浅海走向深水,甚至超深水,深水钻井平台的数量不断增加,ROV(Remotely Operated Vehicle)在半潜式钻井平台对深水钻井的辅助是不可或缺的。
本文介绍了ROV在深水钻井作业中的基本应用,对常规深水钻井中ROV作业提供指导。
关键词:ROV 深水钻井半潜式钻井平台1 绪论ROV是深水钻井辅助作业不可或缺的,辅助深水作业时需要搭载多种水下工具,例如高清摄像头观察套管鞋、水平仪、压力表、泥浆返出情况;井口刷清理井口;Hot stab注防冻液(乙二醇)和水下BOP阀的开关控制;高压水枪清理作业;Torque Tool(扭力工具)水下BOP阀的开关控制;抛放定位信标等等。
本文阐述了深水的挑战,ROV辅助深水钻井的流程以及携带工具的应用。
2深水的挑战2.1深水的定义石油工业没有关于深水的预先定义,随着时间、区域、行业的发展以及科技的进步,深水的定义也在不断地发展。
据2002年在巴西召开的石油大会报道,油气勘探开发通常按水深加以区别:水深400米以内为常规水深,400米到1500为深水,超过1500米为超深水。
2.2深水的挑战与风险浅层气。
深水的浅层气通常压力比较高,一旦发生浅层气井喷,气体呈漏斗状向上快速膨胀、扩散,影响范围很大,而且具有突然性,从预兆到发生到所用时间短暂,对人员以及钻井平台造成危害巨大。
内波流。
是一种水下波,发生在分层介质中,在海洋内部密度不均匀水层间发生的波动,相当于海底的小型地震。
南海深海区域内波流较为频繁,来袭时会使平台发生较大偏移,增大锚缆张力,影响钻井作业。
天气水合物。
即可燃冰,是分布于深海沉积物或陆域的永久冻土中,由天然气与水在高压低温条件下形成的类冰状的结晶物质。
危害主要有堵塞井口液压接头,堵塞监控设备管线,损害防喷器闸板;油管套管中堵塞,导致卡钻、套管破裂,使钻井液中含水量发生变化;改变钻井液性能,导致钻杆卡钻。
探讨深水半潜式钻井平台系统技术随着全球经济的不断发展,人们对油气能源的需求量越来越大,陆地油气资源储量越来越少,因此人们加大了对海洋油气资源的开发和利用。
随着海洋石油开发技术的不断提高,人们开发海洋石油开始从近海浅水开发向远海深水开发的方向发展,为了有效开发深水石油,人们研制出了之中适合深水石油开发的技术,即深水半潜式钻井平台系统。
本文针对深水半潜式钻井平台系统的设计和使用方法进行分析,希望通过本文的分析能够进一步提高深水石油开发效率,满足人们对石油资源的需求。
标签:深水半潜式;钻井平台;系统技术随着海洋石油开发事业的不断发展,深海石油开发技术也在不断提高,尤其是对深水半潜式钻井平台系统的应用,不仅提高了深海石油开发效率,同时也使海洋深水石油开发事业得到了进一步的发展。
本文针对深水半潜式钻井平台系统的设计流程、特点以及系统配置进行分析,希望通过本文的分析能够进一步提高深水半潜式钻井平台系统的使用效率,保证深水石油开发工作的顺利开展。
一、深水半潜式钻井平台系统的设计在设计深水半潜式钻井平台时,应该将钻井模块设置在整个钻井平台的中心位置。
对于平台上的钻机,例如双井架钻机,可以将其放在双井架的中心位置,或者是以主转盘的中心位置为中心,将钻井放置在中央。
深水石油钻井作业中需要用到大量的水下工具,对水下工具进行下放和回收,因此可以月池设置在钻井平台的中部地区,方便钻井工作人员进行水下器具的使用。
除此之外,深水钻井作业还会用到泥浆泵、泥浆池以及防喷器等设备,这些设备应该统一放置到钻井平台上的船体内的专门用来放置设备的舱室内,方便对设备的储存和维护。
深水半潜式钻井平台上的钻井设备主要集中在平台上的上层和下层甲板区域,或者是钻台上的月池区域。
对于钻井平台管子堆场的长层甲板区域,可以放置各种各样的吊车设备,例如隔水管吊车、防喷器吊车,也可以将排管机和固控设备房安置在这个地方。
在钻井的钻台区域可以布置有钻台、仪表房、转盘以及泥浆防喷盒等设备。
半潜式修井平台的船体稳定性分析与优化引言:半潜式修井平台是一种用于海洋油气勘探与开发的特殊船舶,具有在海上进行最大水深修井作业的能力。
为保障平台的安全运行,船体稳定性是至关重要的因素之一。
本文将对半潜式修井平台的船体稳定性进行分析与优化,以确保平台在各种复杂海洋环境下的稳定运行。
一、平台结构及运行原理半潜式修井平台由悬挂于船体上方的平台、具有浮船功能的主体船体及用于升降平台的升降系统组成。
在作业时,通过调节升降系统的升降速度和水深,可以控制平台的浮沉状态,以适应不同水深条件下的修井作业。
二、船体稳定性分析船体稳定性是指船舶在各种力的作用下保持平衡的能力。
在半潜式修井平台中,主要有以下几种力对船体产生影响:重力、浮力、风力、浪力和修井操作力。
1. 重力与浮力分析由于船体是由钢材构成的,其重力较大。
而平台在水中则会受到浮力的作用,浮力的大小取决于平台的形状、尺寸、浸没深度等因素。
通过计算平台与船体的重力与浮力之差,可以判断平台的浮沉状态,并帮助调整平台的运行高度,以维持平台的稳定性。
2. 风力与浪力分析风力和浪力是半潜式修井平台中比较常见的外部力。
风力主要作用在平台上方的一部分,通过引入风力系数和风速等参数,可以计算出风力对平台的影响。
而浪力则主要通过考虑波浪的浪高、波向等参数,来计算浪力对平台的作用。
3. 修井操作力分析在修井作业过程中,平台上需要进行各种操作,如钻井、抽取油气等。
这些操作会对船体造成力的作用,其中主要有水平力和垂直力。
通过分析这些力的大小和方向,可以优化平台的操作方式,减少对船体稳定性的影响。
三、船体稳定性优化方法为确保半潜式修井平台的稳定性,需要进行相应的优化。
以下是几种常用的船体稳定性优化方法:1. 调整平台的浸没深度平台的浸没深度直接影响其浮力大小,可以通过调整升降系统的升降速度和水深,来控制平台的浮沉状态。
在大风浪较为恶劣的环境下,可以将平台下沉以减小受到的外部力,提高平台的稳定性。
半潜式修井平台的工程设计与结构特点随着全球能源需求的不断增长,海洋油气开采成为当前重要的能源开发领域之一。
为了满足深水海底油气勘探和开发的需求,半潜式修井平台作为一种重要的海洋工程设施,发挥着不可替代的作用。
本文将重点介绍半潜式修井平台的工程设计与结构特点。
半潜式修井平台是一种浮动式海洋工程平台,它能够在海洋水域中进行油井的修复、钻探和开采作业。
其工程设计着眼于平台的稳定性、工作效率和适应不同海况的能力。
首先,半潜式修井平台采用半潜式结构,即平台部分潜入海面以下,以增加平台的稳定性。
通常,平台的下部是由浮箱构成,浮箱中充满水或盐水以增加重量,而平台的上部则是由结构强度较高的甲板和生活区组成。
这种结构能够使平台稳定地悬挂在水面上,然后通过控制浮箱内部的进出水量控制平台的浮动高度,从而适应海洋波浪和海流的振动和冲击。
其次,半潜式修井平台的工程设计需要兼顾平台的功能需求和结构强度。
为了实现油井修井和开采作业,平台上部的甲板区域需要满足重型设备的安装,如钻井设备、产油设备和储油设备等。
因此,在工程设计中,需要考虑甲板的面积、承载能力和结构强度,以支持和保障设备的正常运行。
此外,半潜式修井平台还需要满足生活区的需求,以提供船员的休息、餐饮和其他生活设施。
因此,平台的设计通常包括船员宿舍、食堂、运动设施等生活区域,在结构设计上需要保证良好的使用性能和人员安全。
同时,在设计中还需要考虑供水、电力和废物处理等生活设施的布置和维护。
半潜式修井平台的结构特点还包括可移动性和可靠性。
由于勘探和开采作业的需要,平台需要能够在不同位置和不同油田之间迅速移动。
因此,平台通常配备了动力系统和推进器,以实现自主航行和定位功能。
同时,平台的结构设计需要考虑在不同环境条件下的可靠性和安全性,以应对恶劣海洋环境的挑战。
半潜式修井平台的工程设计和结构特点需要经过全面的动力学、稳定性和结构分析。
在设计过程中,需要考虑到潜水深度、海洋水流、波浪、风力等因素的影响,以确保平台的稳定性和操作的安全性。
海洋深水半潜式修井平台的设计与挑战随着能源需求的增加和陆地油气资源的日益枯竭,海洋油气勘探和开发变得越来越重要。
而深水区域作为油气资源的重要储量基地,海洋深水半潜式修井平台通过其独特的设计与挑战,成为深水区域油气勘探和开发的关键工具。
设计海洋深水半潜式修井平台的设计考虑了多个因素,其中包括海洋环境,平台结构和操作设备等。
对于海洋环境的考虑主要包括海流、风速、浪高和海床地形等。
平台结构的设计需要能够承受极端风暴、海浪和海流的力量,同时还要确保平台在恶劣天气条件下的稳定性。
操作设备的设计则需要满足修井工作的需求,包括钻井设备、井口设备和注水设备等。
首先,海洋深水半潜式修井平台的结构设计需要考虑到海洋环境的多变性。
由于深水区域的海流和风力较大,平台的支撑结构需要稳定且坚固,以保证平台在恶劣天气条件下的安全运行。
一种常见的设计是采用大型浮体作为平台的支撑结构,通过调节浮体的内外水平,使平台保持稳定。
此外,平台的底部还需要考虑到海洋的海床地形,以保证平台在不平坦的海床上能够稳固地站立。
其次,海洋深水半潜式修井平台的操作设备设计非常重要。
修井工作需要使用各种设备,如钻井设备、井口设备和注水设备等。
这些设备需要能够承受高压力和恶劣环境条件,并且具备稳定性和可靠性。
同时,设备的设计还需要考虑到平台的运输和安装方便性,以及后续维护和修理的便捷性。
挑战海洋深水半潜式修井平台面临着多个挑战,其中包括技术、经济和环境等方面的挑战。
首先,技术挑战包括平台结构的设计和操作设备的性能等方面。
平台结构的设计需要考虑到海洋环境的多变性和极端天气条件的影响,确保平台的安全运行。
而操作设备的性能则需要能够满足深水修井工作的需求,并且具备稳定性、可靠性和高效性。
其次,经济挑战主要体现在平台建设和维护的成本方面。
海洋深水半潜式修井平台的建设成本较高,包括平台结构、操作设备、人员和燃料等方面的费用。
此外,平台的维护和修复也需要大量的资金投入。